移動(dòng)導(dǎo)標(biāo)條件下的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法

針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位目標(biāo)和要求，提出了一種新的利用移動(dòng)導(dǎo)標(biāo)節(jié)點(diǎn)廣播信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)未知節(jié)點(diǎn)位置估算的方法。1個(gè)或多個(gè)移動(dòng)導(dǎo)標(biāo)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)游走于網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，并間隔性地廣播自身位置信息，未知節(jié)點(diǎn)利用接收到的廣播信息位置估算邊界線進(jìn)行節(jié)點(diǎn)定位．仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新算法比傳統(tǒng)算法具有更小的計(jì)算代價(jià)和更高的可靠性、穩(wěn)定性。

　　隨著對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法研究的深入，基于移動(dòng)導(dǎo)標(biāo)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法以其能量有效、分布式和可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛關(guān)注，其中典型算法有MAP算法 、HA．DO算法 、基于RSSI(接收信號(hào)強(qiáng)度指示)定位方法 等。MAP算法的定位精度受測(cè)量弦方位(斜率)精度的影響明顯；HADO算法計(jì)算量大，且對(duì)移動(dòng)導(dǎo)標(biāo)路徑要求較高；基于RSSI定位方法是基于測(cè)距，對(duì)附加測(cè)距設(shè)備及計(jì)算量?jī)煞矫娴囊缶^嚴(yán)格，在許多應(yīng)用場(chǎng)合無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

　　本文主要工作在于探索一種移動(dòng)導(dǎo)標(biāo)條件下的能量有效、低成本、高精度且易于實(shí)現(xiàn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法。這種定位方法將采用1個(gè)或多個(gè)移動(dòng)導(dǎo)標(biāo)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)預(yù)設(shè)路徑或隨機(jī)游走的方式遍歷整個(gè)網(wǎng)絡(luò)物理空間，并周期性廣播自身位置信息，未知節(jié)點(diǎn)利用接收到的廣播信息計(jì)算出位置估算邊界線，當(dāng)其獲得2組及以上廣播信息時(shí)，便可通過(guò)多組位置邊界線來(lái)實(shí)現(xiàn)自身位置的估計(jì)，隨著接收的導(dǎo)標(biāo)廣播數(shù)據(jù)的增加，定位精度會(huì)不斷提高．理論及實(shí)驗(yàn)研究表明，新提出的定位方法不僅計(jì)算量小、定位代價(jià)低，而且定位精度及定位約束等條件較傳統(tǒng)定位方法均具有較明顯優(yōu)勢(shì)。

　　1 定位原理及誤差分析

　　1．1 定位原理

　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由若干個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布于某一空間位置，網(wǎng)絡(luò)中存在兩類節(jié)點(diǎn)：一類是位置信息不可知的未知節(jié)點(diǎn)；另一類是通過(guò)定位設(shè)施或設(shè)備使其自身位置信息在組網(wǎng)階段就可知的導(dǎo)標(biāo)節(jié)點(diǎn)．本文假設(shè)導(dǎo)標(biāo)節(jié)點(diǎn)具有可移動(dòng)性并能間隔性廣播自身的位置信息。

　　根據(jù)電磁波傳播特性，理想情況下，導(dǎo)標(biāo)節(jié)點(diǎn)廣播信息的最大傳輸距離為

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